一类非线性系统的基于观测器的H∞输出反馈设计

某些非线性系统可以通过全局线性化方法 ,转化为线性时变系统 ,因而可通过研究全局线性化后的线性时变系统来处理非线性系统的相关问题 .基于这一思路 ,利用线性微分包含的概念 ,对一类可化为多胞型线性微分包含的非线性系统 ,给出其基于观测器的 H∞ 输出反馈设计方法 ,得到的反馈控制律能使闭环系统内稳且具有 H∞干扰衰减 .文中对双边投影引理和 Finsler引理进行了扩展 ,从而可以处理基本矩阵不等式中块对角矩阵的消去问题 .利用这一结果 ,把基于观测器的H∞输出反馈设计的一充分条件化为线性矩阵不等式 ( LMI) ,进而利用已有的 LMI工具箱对控制律进行求解 .从而避免了采用非线性系统设计的一般方法时必须面对的求解 Hamilton- Jacobi不等式或等式方程的困难     

一类非线性切换系统基于观测器的 H ∞ 输出跟踪控制

对一类非线性切换系统,研究了其基于观测器的H∞输出跟踪控制问题.借助微分中值定理,将非线性切换系统转化为线性参数切换系统.当状态变量不可测或不易测时,基于平均驻留时间方法,给出系统在基于观测器的反馈控制器以及满足平均驻留时间条件的切换信号下带有权重的H∞输出跟踪控制问题可解的充分条件.仿真实例证明了设计方法的有效性.     

一类连续非线性系统的动态输出反馈H_∞控制器设计

针对一类具有非线性不确定性的连续非线性系统研究了动态输出反馈H∞控制器的设计问题.所设计的控制器不仅使得闭环系统渐近稳定,而且满足H∞性能要求.提出了一种基于S-过程解决该类非线性不确定性的设计方法.基于李亚普诺夫稳定性和线性矩阵不等式技术给出了控制器存在的充分条件,并利用基于线性矩阵不等式的凸优化方法求解控制器.最后,通过一个仿真例子验证所提方法的有效性.     

一类非线性系统的H∞观测器的设计方法

研究了一类非线性系统(T-S模糊系统)的H∞观测器设计向题.在对象初始状态不确定情形下,提出一个改进的H∞性能指标,并以线性矩阵不等式(LMI)形式给出了观测器设计方法.     

一类线性切换系统基于观测器的输出反馈镇定

对一类线性切换系统 ,首先设计了其状态观测器的形式 ,给出线性切换系统渐近镇定的一组LMI形式的充分条件 .基于所设计的观测器 ,用各子观测器的值构造各子控制器和切换策略 ,达到使整个闭环系统渐近稳定的目的 .对切换时间周期受限制情况 ,给出其相应的指数镇定控制策略 .最后给出一个仿真实例以说明本文设计方法的正确性 .     

一类线性切换系统基于观测器的输出反馈镇定

对一类线性切换系统，首先设计了其状态观测器的形式，给出线性切换系统渐近镇定的一组LMI形式的充分条件．基于所设计的观测器，用各子观测器的值构造各子控制器和切换策略，达到使整个闭环系统渐近稳定的目的．对切换时间周期受限制情况，给出其相应的指数镇定控制策略．最后给出一个仿真实例以说明本设计方法的正确性．     

一类基于观测器切换的输出反馈镇定

考虑一类线性时不变系统,假设系统存在有限个备选的观测器,每个观测器的增益是已知的.在任一观测器均不能保证误差系统渐近稳定的情况下,通过这有限个观测器间按照一定的切换策略进行切换,使误差系统达到渐近稳定.基于所设计的观测器可以设计控制器,使整个闭环系统渐近稳定.最后的仿真实例说明了设计方法的正确性.     

一类基于观测器法的非线性系统的输出反馈控制

研究了一类非严格三角形式非线性系统的输出反馈控制问题.结合观测器设计法,技巧性地选取Lyapunov函数,构造了一个动态输出补偿器和光滑控制器,使系统达到全局渐近稳定.扩展了系统结构,弱化了结论成立的条件,最后的仿真例子阐明了结论的正确性.     

一类非线性不确定系统鲁棒H~∞控制器的设计

利用微分对策方法 ,讨论了一类不确定性非线性控制系统的鲁棒H∞ 控制问题。给出了在所有允许的不确定范围内 ,使闭环系统具有鲁棒H∞ 控制特性的状态反馈鲁棒H∞ 控制器、输出反馈鲁棒H∞ 控制器以及基于观测器的鲁棒H∞ 控制的设计方法。指出了如果相应的一个或两个Hamilton -Jacobi不等式有非负解 ,则该不确定非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题有解。     

一类随机非线性系统的输出反馈镇定

针对一类随机非线性系统的输出反馈镇定问题,首先利用反推技术和设计有效的观测器,为其对应的标称系统设计稳定的输出反馈控制器;然后通过有效的坐标变换,并选择恰当的高增益参数,利用高增益齐次占优技术,为整个系统设计了光滑的输出反馈控制器,所设计的控制器能够保证闭环系统的平衡点是依概率全局渐近稳定的,上述过程的主要贡献是将现有...     

一类输出反馈非线性系统的鲁棒输出调节

研究了一类具有未知非线性项的输出反馈非线性系统的鲁棒输出调节问题.与以往内模(internal model)设计的不同之处在于,由于系统未知非线性项的存在,除了外系统和对象信息外,镇定设计中产生的镇定函数也被用于构建系统内模方程;给出的backstepping算法可确保在闭环系统全局信号最终有界情况下调节输出至与零相差任意预先设定小的值.仿真结果说明了控制算法的有效性.     

非线性系统H_∞模糊输出反馈容错控制

研究了一类含有执行器故障的非线性系统的H∞模糊输出反馈容错控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.针对设计过程中的双线性矩阵不等式问题,采用相似变换法将其转化为线性矩阵不等式(LMI)问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了H∞模糊输出反馈容错控制器存在的充分条件.通过求解由一组LMI所表示的凸优化问题可以得到次优H∞模糊反馈容错控制器.所设计的控制器可保证系统在故障时满足给定H∞性能约束下,使正常情况下的H∞性能最优.最后通过对小车倒立摆系统的仿真验证了该设计方法的有效性.     

一类线性切换系统基于带有时滞观测器的输出反馈镇定

针对许多实际切换系统状态不可测或不能完全可测的特点,从观测器设计的角度重新考虑了线性切换系统的带有时滞的输出反馈镇定问题.就控制器既含切换时滞也有状态延时的情况进行了讨论,得到了系统可镇定的充分条件.     

非线性系统H∞的输出反馈鲁棒镇定

研究了目前有共性的几种非线性系统输出反馈Ｈ∞干扰衰减方法,证明输出反馈干扰衰减可解的充分条件,给出了状态观测器的具体形式,从实用性和鲁棒性两方面发展了目前非线性系统Ｈ∞输出反馈鲁棒控制的结果．文中主要采用微分对策和Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法建立非线性系统Ｈ∞状态反馈干扰衰减可解的充分条件（Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ－Ｉｓａａｃｓ偏微分方程）,并结合复合Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数构造输出反馈Ｈ∞干扰衰减Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ－Ｉｓａａｃｓ偏微分方程．研究了这一输出反馈律对闭环系统的鲁棒性,并证明了相应闭环系统渐近稳定的充分条件．     

一类非线性广义系统的观测器设计

文章讨论了一类广义非线性系统状态观测器的设计方法,并利用广义Lyapunov方程给出相应的增益矩阵L所应满足的条件,最后利用相应的Riccati方程给出增益矩阵L的一种具体形式。     

非线性不确定系统的状态反馈鲁棒H~∞控制

本文研究了非线性不确定系统的状态反馈鲁律H∞控制问题，利用非线性系统H∞控制理论，证明了该系统的正解存在性。     

一类非线性系统的间歇观测器设计

传统的观测器设计方法大多是基于系统输出为全局测量或部分离散点测量的情形,文中针对一类非线性系统研究了基于间歇分段连续测量输出的观测器设计方法。为了分析相应误差系统的稳定性和降低结果的保守性,引入了与观测时间序列相关的切换Lyapunov函数,并结合线性矩阵不等式技术和凸组合技术,得到了保证误差系统指数稳定的充分条件和间歇观测器的设计方法,观测器的增益矩阵可通过求解一组线性矩阵不等式得到。最后通过一个数值仿真例子验证了所提出方法的可行性和实用性。     

一类非线性不确定时滞系统鲁棒H~∞控制

该文研究一类状态和控制输入中含有界实非线性不确定时滞系统的二次镇定和H∞ 控制问题。结果表明 ,可以将此类不确定系统H∞ 控制求解问题转化为相应的具有界实不确定线性时滞系统进行求解 ,推导了通过求解参数Riccati矩阵方程正定解来设计二次镇定和具有H∞ 性能控制器的方法 ,求得了期望控制器存在的充分条件 ,并给出了控制器的表达式。     

一类随机非线性系统的输出反馈全局镇定

将基于增益观测器的非线性系统输出反馈全局镇定控制器设计方法推广到随机情形,使之适用于一般的随机非线性系统.与已有基于反步法设计的镇定控制器相比,该方法不要求该随机非线性系统满足严格反馈条件,对其噪声向量函数也不要求满足光滑性条件.基于李亚普诺夫第二方法,讨论了所设计的控制器稳定的条件.一个二阶仿真算例表明该控制器设计方法是有效的.